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橋梁工程設計規范范文1
【關鍵詞】:橋梁;隱患;橋梁設計;
中圖分類號:K928.78 文獻標識碼:A 文章編號:
工程質量道路橋梁與人民的生活緊密相關,因此人民最注重的就是橋梁設計中的安全性和耐久性因素。道路橋梁在建設與使用的過程中,不僅受環境和有害化學物質的破壞外,還要承受過往車輛、風、疲勞駕駛、超載等因素的影響,加之橋梁建所采用的材料也會逐漸發生退化的現象,導致其內部結構也相應的產生會產生不同程度的改變和損壞。為此,在道路橋梁建設中要嚴格按照設計規范執行施工,盡量避免各種因素的干擾以達到人們預期的施工和使用效果。
1道路橋梁工程項目的設計現狀
隨著我國國力的增強和經濟的快速發展,我國正在不斷加大對道路橋梁工程建設的投入力度,雖然部分道路橋梁項目的設計達到了實際的功能需求與設計規范中的強度要求,但在投入使用后的幾年內一般都會出現不同程度的質量安全問題,如荷載裂縫、路基沉降、跳車等。為此,為了有效規避這些問題,在道路橋梁工程項目的設計階段中就必須綜合考慮道路橋梁實際的結構、材料、環境條件、交通流量等因素并借鑒國外的先進設計理念及技術,通過強化技術手段的優化來不斷提高道路橋梁項目的安全性和耐久性。國家頒布了相關標準與規范對道路橋梁工程的設計提出了制度層面的要求,然而現實情況是規范與標準的制定總是有一定的滯后性,這種滯后性也相應的影響了道路橋梁的設計。隨著新技術、新理念、新工藝、新材料的不斷涌現和道路橋梁的功能需求趨向多樣化,及時制定和更新設計規范與標準的需要也就呼之欲出。除此之外,隨著現代道路橋梁設計理念的不斷發展,對設計人員的專業素質和業務水平也相應的提出了更高的要求,所以新時代背景下培養適應時代需求的專業設計人員勢在必行。
2道路橋梁設計隱患問題分析
2.1道路橋梁工程設計階段缺乏綜合考慮
長期以來,道路橋梁工程設計階段存在的問題一直困擾著設計人員。我國部分橋梁工程項目在設計的過程中,設計人員對于道路橋梁投入使用后的環境因素、溫度因素、交通流量因素等方面缺乏考慮。許多設計人員在進行道路橋梁的設計時,往往只考慮了橋梁結構的強度是否能夠滿足相關的設計規范與標準,而對于道路橋梁的結構體系、材料、耐久性、抗腐蝕性,以及項目設計階段、施工期間、使用過程中可能出現的人為因素、場地條件因素等影響缺乏綜合考慮,以至于設計時的項目實際路線、計算圖示不夠明確而造成道路橋梁實體結構的受力不均以及保護層厚度過小、混凝土強度不足、鋼筋規格不符等問題不斷出現,這些情況的出現都嚴重的威脅到了道路橋梁主體結構的耐久性、安全性。
2.2設計方案滯后于道路橋梁的實際發展
在我國,部分城市至今仍在沿用無法滿足現代道路橋梁工程建設的需求的傳統的項目設計方案,這種滯后性也為道路橋梁設計埋下安全隱患。設計方案是道路橋梁工程項目的施工依據,這就導致設計方案水平的高低是影響工程項目的施工難度與工期、工程量、項目造價、實體質量水平的高低的決定性因素。我國現階段一些道路橋梁工程的建設中并未有效的運用新興的施工工藝與技術、材料與設備等,主要原因就是由于設計周期過緊而造成的。市場經濟是追求經濟效益的經濟,道路橋梁工程項目的建設方為縮減成本提高經濟效益,在設計部門上的投入相對不足。道路橋梁工程是一項復雜的工程系統,如果因任務量過大而縮短設計周期將會給項目的設計部門提出很大的挑戰,使設計部門在任務重時間短的情況下很難綜合考慮項目的所有影響因素,更談不上設計方案的優化,所以,鑒于道路橋梁設計的重要性,施工方一定要留出充足的設計時間或者采取項目設計招標等方案,用采取最優的道路設計方案來保證道路橋梁的安全性和耐用性。
3保證道路橋梁質量安全的相關舉措
3.1合理選擇設計方案
為了保證工程項目的耐久性和安全性,合理的選擇設計方案對于保證道路橋梁工程項目主體結構的安全性非常重要。道路橋梁工程建設涉及范圍廣,施工受環境條件影響大,所以在設計施工中需要優先考慮橋梁主體的結構形式,從而選擇能夠充分滿足項目需求的結構設計方案。現階段,我國橋梁結構的設計形式主要有兩種,即標準跨徑和大跨度兩種。在實際的道路橋梁工程設計中,采用標準跨徑設計的橋梁具有造價合理、施工難度小、能夠預制裝配等優點,相較于大跨度橋梁設計方案而言其應用的范圍更為廣泛。
3.2協調好創新技術與傳統技術之間的關系
項目設計階段的質量控制水平的高低將直接影響到道路橋梁的使用功能與使用安全性,所以建設單位應給予設計部門留足充分的設計周期。在設計的過程中,設計人員在保證項目設計強度充分滿足相關標準與規范的同時,還應進一步加大創新和研究的力度,以此保證設計方案的先進性。與此同時,設計人員在進行創新設計時還應該協調好創新技術與傳統技術之間的關系,遇到未經檢驗的技術與設計必須嚴謹采用,從而在設計階段就有效的避免了安全隱患的產生。另外,道路橋梁工程項目的設計人員熟悉掌握項目的施工技術與工藝也是非常重要的,只有這樣才能夠在設計中降低施工風險,提高工程質量從而設計出易于采取質量控制與施工的結構設計方案。
3.3道路橋梁工程設計時要綜合考慮各種影響因素
道路橋梁工程的耐久性是設計道路橋梁工程項目要達到的目的之一,而橋梁工程設計在施工的過程中與投入試用期間都會受到環境因素及人為因素的影響,所以在設計時要保證工程的耐久性就一定要綜合考慮這些因素所可能產生的影響。目前,由于地質災害、風的侵蝕、雨水的腐蝕、交通流量的作用而造成的橋梁部分結構材料出現老化、裂縫、斷面等問題時有發生,由此引發的安全事故也在不斷增多。特別是在混凝土橋梁建設中由于開裂而影響工程質量甚至倒塌的問題也日漸突出。混凝土構件裂縫問題是個比較復雜的問題,它涉及到混凝土的材料性質、構造特點及施工過程等各方面的問題,究其主要原因是由于道路橋梁工程在設計時缺乏綜合考慮,沒有能夠進行合理的耐久性設計而造成的。以上現象決定在進行道路橋梁工程項目的設計時,設計人員必須根據項目的自身特點與要求,針對施工場地條件及周邊環境、最大交通流量等因素進行分析和預測,以達到在保證設計強度符合標準的前提下,提高道路橋梁的安全性及耐久性的目標。
4結束語
城市道路與橋梁不僅是一個城市展現其形象和市容市貌的重要內容,也是展示一個城市的管理情況與發展水平的重要考慮因素。隨著我國城市化的不斷發展,道路橋梁工程的設計質量已經成為人們普遍關注的內容,所以設計人員在進一步提高其綜合素質與業務能力的同時必須綜合考慮各種影響因素,從而在根本上提高設計水平以不斷促進我國道路橋梁建設的發展。
參考文獻
[1]鐘麗清,楊占雄.橋梁設計中存在的安全耐久性問題及對策研究[J].湖南交通科技,2010,(1).
橋梁工程設計規范范文2
關鍵詞:橋梁設計;隱患;對策
中圖分類號:TU997文獻標識碼: A
一、道路橋梁工程的設計現狀
隨著我國社會主義市場經濟體制的不斷完善,我國對于道路橋梁工程等基礎設施項目也已經加大了投入的力度,因此,道路橋梁工程建設項目的數量越來越多,規模也越來越大了。在道路橋梁工程剛投入使用后,其功能以及強度還是可以滿足實際的使用需求的,然而隨著使用時間的不斷推移,卻幾乎都出現了質量安全問題,如跳車、裂縫以及路基沉降等。所以,在我們進行道路橋梁的設計工作時,應對國外類似工程項目的先進案例進行詳細的分析和探討,同時綜合的考慮施工材料、設計結構、交通流量以及外界環境等各種影響因素,不斷的優化工程設計的方案,從而盡可能的保證項目的施工質量以及安全性和耐久性。對于橋梁工程的設計工作,我國已經頒布相應的設計規范,但是在我國科學技術水平快速發展的大背景下,出現了大量的新材料、新工藝和新技術,原有的設計規范與現代化的建設需求也無法真正的匹配了。因此,進行設計工時,我們應在滿足設計規范標準的同時,還應鼓勵設計人員利用自己的專業素質大膽創新,應用新材料和新技術,提高項目工程的建設質量。
二、道路橋梁設計存在的主要隱患
1、道路橋梁設計計算失誤
道路橋梁是一個大重量、高高程的人工構筑物,在結構上會出現受力點多、應力大、容易受到外界情況干擾等問題,應該進行精確的道路橋梁工程設計計算,如果計算出現失誤,那么會對道路橋梁性能和安全產生影響,甚至會導致道路橋梁垮塌和壽命縮短等實際問題。
2、道路橋梁設計方案陳舊
當前社會和交通對于道路橋梁的規模、功能、數量、施工、進度、質量等方面要求正在變得越來越嚴格,而在實際的道路橋梁設計工作中,很多設計人員采用簡便的方法,沿用傳統落后的道路橋梁設計方案,不僅沒有考慮市場、社會的波動,而且也沒有重視影響道路橋梁工程的經濟、公眾、環境等各種因素,導致道路橋梁設計工作失去了本身的意義,容易給道路橋梁留下各種問題和隱患。還有一些道路橋梁設計人員看到了其他新穎道路橋梁的設計,在沒有有效理解和進一步創新的前提下盲目照搬,這會使道路橋梁設計缺乏創新元素,而且容易給道路橋梁施工帶來困難與問題,更會給道路橋梁建設和運營帶來隱患。依據陳舊的道路橋梁設計方案還有一個不可忽視的缺陷,那就是對新材料和新工藝應用的缺失,這樣不但不能夠形成新穎的道路橋梁結構,還會提高道路橋梁造價,延長道路橋梁的建設周期。
3、道路橋梁設計的安全隱患
在一些道路橋梁設計中,工期的設計存在過于短暫的問題,這會導致道路橋梁實際施工進程的加快,這樣會產生嚴重的質量隱患和安全隱患,進而給道路橋梁的建設帶來各種潛在問題。一些道路橋梁設計受到建設方的影響,對于造價控制過于苛刻,導致正常的施工企業利潤得不到根本保障,施工企業只能通過分包轉包來降低成本,而分包轉包單位在沒有正常利潤的情況下,只能通過偷工減料和以次充好等方法來實現贏利,這會給整個道路橋梁工程帶來各種隱患,甚至出現為了贏利而犧牲道路橋梁質量、安全和壽命等實際問題。在道路橋梁設計中,一些施工單位對于道路橋梁材料沒有明確規定,給問題材料、假冒偽劣產品進入道路橋梁現場提供了可乘之機,使監理單位、施工企業難于對道路橋梁材料進行嚴格把關,不但導致道路橋梁質量成為一句空話,還會引起道路橋梁的安全問題。
三、橋梁設計隱患的解決對策
1、進行設計工作時,要考慮到各類影響因素
怎樣才算是一個優秀的道路橋梁工程的設計項目,其關鍵的內容就是在項目投入使用后必須具備足夠的安全性和耐久性。在橋梁工程的施工階段甚至是試運行的階段,人為因素以及外界的環境因素都會影響其耐久性和安全性,所以在進行設計工作時,一定要充分的考慮到各類影響因素。近些年來,橋梁結構經常出現斷面、裂縫以及材料老化等質量問題,而在分析其原因時,我們發現導致此類問題時有發生的重要原因就是外界環境因素的影響,如雨水的侵蝕、風的侵蝕以及地質等自然災害。對于混凝土橋梁來說,由于裂縫問題而坍塌事故更是時有發生,其對行人的生命安全帶來了嚴重的威脅。而混凝土構件的裂縫問題與施工的準備情況、混凝土結構的構造特點以及材料的性質等因素都是息息相關的,所以在設計階段,必須充分的考慮各類因素的影響情況。設計人員進行設計時,應先分析工程項目的自身特點和實際情況,從而合理的預測施工現場的周圍環境、地質條件以及最大交通流量等影響因素,在保證設計強度的同時,也應盡可能的提升橋梁工程的耐久性和安全性。
2、激發設計人員的創造力,敢于應用新技術
對于道路橋梁工程項目的整體使用性能和服務質量,項目設計階段的質量控制水平會產生重要的影響,因此,建設單位必須給設計單位預留足夠的設計周期。設計時,設計人員應首先保證強度要求是符合國家相關的設計規范的,同時還應大膽創新,敢于在設計方案中應用新技術、新材料和新工藝。當然,保證創新技術與傳統技術的和諧共存也是十分關鍵的,確定應用新技術之前,必須進行詳細的試驗檢測工作,防止一切安全隱患的發生。負責道路橋梁項目的設計人員應掌握項目的施工工藝和施工技術,在設計環境階段就應將施工風險降到最低,保證工程的整體質量,并且所選擇的設計方案是易于進行施工和質量管理控制的。
3、道路橋路設計方案的選擇
在道路橋路施工中,對道路橋梁設計方案是決定施工質量的關鍵。道路橋路的設計方案所要涉及的內容非常多,且各種因素之間相互促進、制約,因此如何選擇最合理、最優化的設計方案是保證道路橋路施工質量的重中之重。
3.1 選擇要素
通常情況下,在選擇道路橋梁設計方案的過程中,應從方案的經濟性、技術性以及適用性進行考慮。經濟性是指設計方案中體現出來的工程工期、施工成本等;技術性則要考慮在設計方案中能否在道路橋路施工中體現出來,特別是一些新技術、新工藝,這是決策者要重點審核之處;適用性,要考慮設計方案是否與相關法律法規相符,且在建成后能否為當地經濟帶來積極的作用。
3.2 選擇方法
由于道路橋梁設計方案所涉及的要素比較多,因此對設計方案的合理選擇難度是比較高的。在道路橋梁設計方案的選擇上,決策者可采用層次分析法結合模糊綜合評判理論進行選擇。通過對工程的特點與需求進行全面分析,對于復雜問題,應根據其重要程度對其逐層分析,并根據不同的層次進行組合,從而形成一個各影響要素形象、層次分明的方案選擇模型。然后基于選擇模型,根據道路橋梁的實際需求進行設計方案的篩選。通過采用這種方案選擇方法,不僅可以對設計方案的優劣進行全方位的分析與比較,還能進行客觀、科學的選擇,有利于提高設計方案的科學性、可行性。
結束語
綜上所述,良好的道路橋梁設計是保證道路橋梁施工質量與延長使用壽命的關鍵。隨著設計經濟的不斷發展,公路橋梁的承重梁越來越大,對道路橋梁的損耗也越來越大。因此必須設計出最優化的道路橋梁方案,做好施工質量監督工作,并及時定期、有效的維護與保養,才能延長道路橋梁的使用壽命,才能更好地發揮出其社會價值,從而促進我國社會經濟的不斷發展。
參考文獻
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[2]張健. 關于道路橋梁設計隱患問題的研究[J]. 黑龍江科技信息,2014,06:230.
橋梁工程設計規范范文3
【關鍵詞】公路橋梁設計;安全性;問題;解決措施
近年來,國家越來越重視基礎建設工程建設,比如橋梁工程、公路工程等,在這些基礎設施建設上投入了大量的財力、物力、人力等。公路橋梁工程是我國交通工程的主要組成部分,為人們的出行提供了很大的便利,對于我國國民經濟發展,促進社會主義建設具有極其重要的現實意義。判斷公路橋梁工程質量的標準主要是安全性、耐久性、穩定性、結構強度、結構剛度。公路橋梁建設以及投入使用的過程中,有害化學物質、環境、疲勞、風、車輛、人為因素等諸多方面都會影響公路橋梁的安全性。因此,公路橋梁設計的過程中應該充分考慮到這些因素,如何有效確保公路橋梁設計中的安全性應該成為現代公路橋梁設計的重點。
1.公路橋梁設計中的安全性問題
隨著我國市場經濟體制不斷深入發展并完善,我國和世界的聯系也日益緊密,在很大程度上推動了我國國民經濟的快速發展,小汽車的數量越來越多,這使得我國公路橋梁承擔的承載能力日益增大,公路橋梁運行負擔也越來越大。目前,很多公路橋梁工程的實際使用年限并未達到預期的設計年限,導致這種問題的主要原因是因為在橋梁設計中,并沒有充分考慮到公路橋梁的耐久性以及安全性,使公路橋梁設計中出現很多安全性問題。具體的公路橋梁設計安全性問題主要體現在以下幾個方面:
1.1公路橋梁設計方案缺乏合理性
很多設計人員進行公路橋梁設計的過程中,僅僅關注結構強度計算,并沒有充分考慮施工過程中的施工誤差,也沒有注重結構耐久性以及結構構造等,并且橋梁結構設計人員在橋梁設計以及施工過程中缺乏足夠的經驗,也沒有充分重視支座、橋面鋪裝、欄桿以及鉸縫等附屬構造,導致極易出現質量事故。有的設計人員在設計之前并沒有進行精細的地質勘察,勘察資料不是非常準確,這樣會在后期工程實際施工過程中存在諸多安全隱患,可能會給社會造成巨大的損失。其次,有的設計人員在設計過程中并未考慮施工地點的地理環境、氣候等各方面因素,這樣在實際施工過程中也非常容易出現很多安全事故。
1.2施工過程中的質量安全問題
公路橋梁施工過程中,很容易出現施工工藝問題以及建材質量問題,其中建材質量問題很大一部分原因是因為采購人員進行建筑材料采購的過程中,并未嚴格根據材料采購標準或者材料管理標準使得材料性能指標無法達到相應的要求和標準,這樣會大大降低公路橋梁工程的安全性,進而對橋梁施工質量造成很大影響。其次,有的施工單位管理部門中一些工作人員并不具備較高的職業道德素質以及專業素質,故意,為了一己私欲,并嚴格根據相應的設計規范以及要求施工,做出偷工減料、以次充好等現象,使建筑材料出現質量問題,進而影響到整個橋梁工程的安全性。其次,施工工藝出現問題很可能是由于施工單位的承包商缺乏先進的管理手段,施工技術不專業,沒有合理的施加預應力等,使得公路橋梁的安全性無法符合相應標準。另外,可能是由于施工的過程中,并沒有明確意識到施工的重要部位,也沒有做好充足的準備,進而出現施工方案缺乏科學性、搭接不合理、施工工序混亂等問題,最后造成各種施工事故。有的公路橋梁工程工期要求并不是非常合理,導致施工單位一味的趕工期,并沒有重視公路橋梁工程質量,最終就會影響到公路橋梁的安全性。
2.提高公路橋梁設計安全性的建議
2.1樹立正確的安全意識
想要有效保證公路橋梁設計的安全性,工程設計人員應該樹立必要的安全意識,不能僅僅關注公路橋梁工程的經濟利益,同時還要確保公路橋梁的安全性。設計單位平時也應該注重設計人員的專業知識和技能培訓,不斷提高設計人員的專業素質,特別應該鼓勵設計人員親自深入到施工一線,體會到公路橋梁工程施工的實際狀況,真正做到將公路橋梁設計和工程施工有機結合起來,在實際施工過程中不斷發現問題,并且積極解決問題,加強設計者的職業意識以及自身專業技能,防止由于安全意識淡薄、施工操作缺乏規范性等原因使公路橋梁工程出現安全隱患。
2.2增強橋梁壽命意識
以往,我國公路橋梁工程設計主要注重荷載強度,并沒有過多的注重公路橋梁的實際運營荷載強度,設計人員應該在確保達到相應的荷載強度要求的前提下,盡可能將公路橋梁的使用壽命延長。建立正確的公路橋梁壽命觀念,這樣也有利于進一步深入研究公路橋梁結構。確定合理的公路橋梁使用壽命后,應該綜合考慮橋梁建設的設計、規劃、施工、管理、維修、養護以及運行等各方面要素,確保公路橋梁工程使用壽命達到預期的規劃。
2.3做好設計前準備工作
設計單位中標后,應該及時安排專業的勘察隊伍深入到公路橋梁工程的實際施工地點進行實地勘察,包括水文條件、地質條件,一定要保證勘察資源的可靠性、真實性、準確性,以期為公路橋梁工程設計提供科學、可靠的依據,盡可能選擇一條安全性高,且施工投入成本相對較小的施工路線。實際設計的過程中,設計人員還應該充分考慮到公路橋梁的施工方案、施工形態、選用材料以及后期養護等多方面,特別應該注意公路橋梁的施工技術設計,一定要保證公路橋梁設計的基準線、剪力、線性弧度都是科學、合理的,盡可能提高公路橋梁結構性能,合理、科學設定公路橋梁的負荷承載能力。其次,設計人員應該提前預測在實際施工過程中可能會出現的一些問題,并且制定相應的解決措施,這樣在施工過程中,一旦出現突發事故后可以及時采取有效的補救措施,確保公路橋梁工程能夠順利施工。
2.4注重檢查橋梁疲勞損傷
正式使用公路橋梁后,自然環境以及有害化學物質會在一定程度上侵蝕公路橋梁工程,而且由于車輛荷載、風荷載等方面的影響也會在很大程度上損傷公路橋梁工程,如果沒有及時處理的話,很容易導致橋梁結構出現脆性斷裂,從而引發嚴重的安全事故。為了有效避免由于橋梁疲勞損傷造成的安全性問題,使用公路橋梁的過程中應該對橋梁定期進行安全檢測,仔細、認真檢查公路橋梁是不是出現疲勞損傷,一旦發現問題應該及時采取相應的修復措施,避免造成不必要的損失。
綜上所述,近年來我國公路橋梁工程數量越來越多,建設規模也越來越大,但是目前我國公路橋梁設計中仍然存在很多安全性問題,設計人員應該樹立正確的安全意識,綜合考慮可能會影響公路橋梁設計安全性的相關因素,設計科學、完善的設計方案,確保公路橋梁的安全。
參考文獻
[1]趙穎.淺談公路建設市場試驗檢測行業存在的問題及建議[J].城市建設理論研究(電子版),2011(16).
橋梁工程設計規范范文4
關鍵詞:橋梁;抗震;設計我國管理部門已經認織到上述問題。建設部已委托同濟大學士木工程防災國家重點實驗室范立礎主編新編的《城市橋梁抗展設計規范》,由北京、天津、上海等四家市政工程設計研究院參編;上海市建委抗震辦公室也委托同濟大學土木工程防展國家重點實驗室主編《上海城市橋梁抗震設計規范》。同時,交通部也著手修訂《公路工程抗震設計規范》。本文的任務是對目前各國的橋梁抗震設計規范的使用和研究現狀進行介紹和比較,探討我國橋梁抗震設計規范的修訂中的一些主要問題。1.橋梁抗震設計的基本思想結構抗震設計的基本思想和設計準則是制定規范的最重要之處,它決定了抗震設計要達到的目標、采用的設計地震動水平和地震反應的計算方法。因此這里首先介紹世界幾本主要的橋梁抗震設計規范的基本設計思想. 當前主要地震國家橋梁抗震設計規范的基本思想和設計準則是:設計地震作用基本分為兩個等級,都可歸納為功能設計地震和安全設計地震。雖然各規范使用的名詞不同,但其思想是基本一致的:功能設計地震具有較大的發生概率、安全設計地震具有很小的發生概率。在功能設計地震作用下,橋梁結構只允許發生十分輕微的破壞,不影響正常的交通,不經修復也可以繼續使用;在安全設計地震的作用下,允許橋梁結構發生較大的破壞,但不允許發生整體破壞。比較起來,我國公路工程抗震設計規范仍在使用烈度概念,關于抗震設計的指導思想對于橋梁來說過于籠統。
2.橋梁震后的損傷
橋梁下部結構的嚴重損傷是引起橋梁倒塌,且在震后難以修復使用的主要原因.
2.1橋梁墩柱的損傷 橋梁結構中普遍采用的是鋼筋混凝土墩柱,損傷的形式分為:彎曲損傷和剪切損傷.彎曲損傷是延性的,產生很大的塑性變形.剪切損傷是脆性破壞.然而橋梁墩柱的基腳損傷也是一種破壞的形式.2.1.1墩柱的彎曲損傷:橋梁墩柱的彎曲損傷非常常見,在歷次的大型地震中都不少,究其原因主要是約束箍筋配置不足,縱向鋼筋的搭接或焊接不牢等引起的墩柱的延性能力的不足.2.1.2墩柱的剪切損傷:橋梁墩柱的剪切損傷較常見,由于剪切損傷是脆性的,會造成墩柱以及上部結構的倒塌,其損傷較為嚴重.2.1.3墩柱基腳的損傷:橋梁墩柱基腳的損傷較為少見,但是一旦出現,則可能導致墩梁倒塌的嚴重后果.213國道白花鎮百花大橋墩柱基腳的損傷,顯然,墩底主筋的構造處理不當,箍筋的數量不足,導致基腳損害.可見,保證墩柱和下部基礎的整體作用是相當的關鍵。2.2框架墩的損傷??蚣芏盏膿p傷主要出現在城市高架橋中,其損傷主要表現為:蓋梁的損傷,墩柱的損傷和節點的損梁的損傷形式主要有:剪切損傷、彎曲損傷以及蓋梁鋼筋的錨固長度不夠而引起的損傷.節點的損傷主要是剪切損傷。2.3橋臺的損傷。橋臺處發生失效的類型,不同橋梁各有不同.基本類型變化很大(擴大基礎、樁基、豎井),而且土的性質也很重要的.尤其在地震期間如果沙土被液化,則更為重要.由于后墻、翼墻、基礎和樁與周圍土的相互作用,使所在位置更加復雜.大多數支座式橋臺中,縱向位移不受限制,因為上部結構和橋臺背墻的接觸面處,有接縫.這種構造是有吸引力的.
3. 急需改進的橋梁設計規范管理
這里,通過兩個工程中遇到的實際問題來解釋一下這個命題的重要性和緊迫性。
廣州九江橋梁倒塌之時,針對這個事故,看到了一些內容,美國橋梁界說:“美國規范是完全不一樣的,只要船能撞到的地方,橋梁設計時都要考慮,都要有相應的防撞保護措施。晚上過橋的行船是很容易撞上橋墩的?!边@顯然是引起九江橋被撞倒塌的主要外因。當然,僅從九江橋倒塌的實際相片,也不難分析出我們的設計和規范其它方面可能的不足。
我國橋梁界發展最快的橋梁結構形式是斜拉橋,在我國,斜拉橋上拉索的應用上有這樣一個不成文的行規和事實:斜拉索過幾年就需考慮換索,少則3~4年,多則十幾年;減少拉索振動的阻尼器,在采購時也僅考慮3~4年的壽命,許多人形成了思維定勢――“換索時和索一起換置”“沒必要做這么好”。美國生產和安裝斜拉索的DSI公司,美國的拉索設計和制造安裝要求和橋梁同壽命,至少要考慮75年的安全使用。在DSI公司為美國橋梁工程提供斜拉索的28年中,僅最初使用斜拉索的極個別橋梁,因當時的拉索保護技術還不成熟,考慮了更換問題,而其它均無換索必要。最近也了解了一下國內的情況,相關一些部門有意對國內的拉索的使用壽命提出30年的要求。
橋梁工程設計規范范文5
關鍵詞:可靠度;橋梁結構;優化;設計
Abstract: based on the reliability of bridge structure optimization design will bridge structure as a whole study, but also to consider and deal with the design of bridge structure stochastic uncertainty, a traditional structure optimization design is more reasonable. The paper based on reliability of bridge structure optimization design basic ideas and development direction.
Keywords: reliability; Bridge structure; Optimization; design
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
1引言
橋梁結構設計的基本原則是安全、適用和經濟。傳統的橋梁結構設計主要是采用定值設計的方法,既不能描述和處理橋梁結構中客觀存在的各種不確定性因素,也不能定量地分析計算安全、適用及經濟的各項指標,更無法科學地協調它們之間的矛盾,使它們達到合理的平衡。事實上,傳統設計方法追求的是一個滿足設計規范條件下的最低水平設計,因而提出新思路、研究新方法是十分必要的。
當前,結構優化設計在橋梁工程領域日益受到重視,但其應用的范圍和程度還很不理想。其原因除了橋梁工程設計取費標準不利于推動優化技術之外,還可歸結為橋梁工程結構優化問題的如下特點:
(1)橋梁工程結構設計中的大量不確定性。如外部環境(荷載和結構所處場地類型等)的不確定性、結構本身的不確定性(結構材料性能、截面幾何參數和計算模式的精度等不確定因素導致的結構構件抗力的不確定性)、結構整體分析中由于模型簡化的誤差而導致的不確定性等。為了充分考慮所涉及到的各種不確定性因素(目前主要考慮隨機性因素),必須采用結構可靠度理論。
(2)橋梁工程結構設計準則的多重性。包括承載能力極限狀態設計、正常使用極限狀態設計以及與其它特殊功能要求相聯系的極限狀態。
(3)結構優化目標的多樣性。對橋梁工程來說,人們既要求在目標方面考慮結構造價,還要考慮不同功能的失效概率和失效損失造成的失效損失期望、結構運行和維修費用等在內的經濟指標,還可以以某些特定結構功能為目標。另外,目標函數的性質也很復雜,既有設計變量的顯式函數(結構的重量或造價),又有設計變量的非線性、高度隱式函數(結構的失效損失期望);而且由結構造價和結構損失期望的加權和所構成的統一目標函數不具有對設計變量的單調性。
2結構優化模型
基于可靠度的橋梁結構優化模型可以決策出各個構件的最優可靠度,各個構件的優化設計就是以最小的造價實現它的最優可靠度。這就將結構整體優化設計方法轉化為一個兩層次的結構優化設計問題。
2.1層次一――結構可靠度的最優分配
在無約束條件下,尋求結構可靠度的最優分配就是求解如下的數學規劃:求
Psii=1,2,…,K…。
min W=C+L(1)
式中:W為目標函數;C為結構造價;L為結構的損失期望;K為構件數目;Psi為第i個構件的可靠度。
以上模型中的C和L目前只能利用經驗統計法、半理論半經驗法等求得其近似表達式。
對不同的結構及不同的情況(如考慮構件失效的相關性及構件之間的串并邏輯關系),C和L具有不同的表達形式。因此,尋求C和L的合理表達式是有待于進一步研究的問題。
結構可靠度的最優分配模型中,采用目標函數W=C+L,將多目標優化問題轉化為單目標優化,使問題得到了極大的簡化。
求解數學規劃(2),便可決策出各個構件的最優可靠度Psi*(i=1,2,…,K)。它們是從結構整體的近期效益和長遠效益出發,結合投資條件為各個構件規定的控制指標,既是安全的指標,又是經濟的指標,因而是各個構件的最佳控制標準。
2.2層次二―――結構中的構件優化
在決策Psi*(i=1,2,…,K)時己考慮了結構的近期投資和長遠效益,因此,在構件設計變量的細部優化時就只需考慮如何以最小的造價Ci*(i=1,2,…,K)使構件具有規定的可靠度即可。這就是結構整體利益指導下的構件變量優化設計。它的數學模型就是解如下的數學規劃:
求X
min C(X)
s.t.PS(X)=PS*(2)
式中:X為設計變量,為了一般化,上式中的符號均未加下標。
解決問題的另一途徑就是找出結構造價和可靠度之間的比較精細合理的函數關系,這時,C(PS*)就是構件最合理的造價。
3結構優化設計研究方向
基于可靠度的橋梁結構優化設計,應重點研究和解決以下問題:
3.1研究符合橋梁結構特點的、實用可行的優化模型。
3.2研究橋梁結構各構件的邏輯功能關系。
在結構體系可靠度理論中,研究較多較成熟的是“串聯系統”,因此,如何將橋梁結構劃分為若干具有串聯關系的單元(單元可以是單個構件,也可以是構件的組合,這種組合可能出現并聯關系或混合關系),也是一個十分有意義的問題,可使問題得到簡化。
3.3研究單元(構件)失效之間、失效模式之間的相關性問題。
可靠度計算是結構優化過程中非常關鍵的環節,為此,合理考慮各單元(構件)失效間的相關性及失效模式間的相關性是非常重要的。
4基于可靠度的結構優化水平的劃分
基于可靠度的結構優化方法按其設計變量的特性可劃分為四個優化水平,分別是:水平一:截而優化,以截而尺寸作為設計變量;水平二:形狀優化,以截而尺寸和描述形狀的幾何尺寸作為設計變量;水平二:結構優化,以截而尺寸、描述形狀的幾何尺寸和結構特性參數作為設計變量;水平四:總體優化,以截而尺寸、描述形狀的幾何尺寸、結構特性參數和材料參數作為設計變量。
5結語
從確定性的設計方法向概率設計方法方向發展,這是當前結構工程設計的發展趨勢。計入作用和結構抗力實際上存在的隨機性和將主要依靠直觀經驗確定的安全系數變為系統地應用統計數學定量給出一定基準期內結構的失效概率和統一可比的可靠指標,無疑是工程設計思想、概念和方法上的突破?;诳煽慷鹊慕Y構優化方法的研究和工程應用的前景將十分廣闊。
參考文獻:
[1]葉見曙.結構設計原理[M].北京:人民交通出版社,1998.
橋梁工程設計規范范文6
關鍵詞:道路橋梁;設計;問題;對策
中圖分類號:U41 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著城市道路建設的發展,道路橋梁的建設直接關系著人們的出行安全。因此,道路橋梁的設計工作必須要得到高度的重視,在提高道路橋梁的設計標準的同時,要確保工程的施工質量,進而提高整個道路交通建設的水平。
1.道路和橋梁設計存在的問題
據資料考證,在近幾年,各種道路橋梁坍塌事件屢見不鮮,造成了巨大的損失,其中最主要的原因就是道路橋梁的設計環節出現了問題。因此,在進行道路橋梁的設計時,一定要根據施工環境的不同,設計對象存在的差別,不同設計的細節要求等,進行橋梁結構體系布局和構造的設計。科學合理的設計必須要無條件滿足相關設計規范,而且橋梁的設計人員還必須具備高水平的專業素質,擁有豐富的設計經驗。
(1)道路橋梁設計存在缺陷
在道路橋梁設計的同時,往往都會碰到設計者很容易出現考慮不全面的問題,還可能會出現設計缺陷。在人們現實中,橋梁是不能沒有的建筑,大多數設計人員認真考慮道路橋梁結構強度的計算結果設計要滿足規范的要求,但在結構體系、結構材料、結構構造、結構維護、結構耐久性以及橋梁設計、施工到使用整個過程中可能經常會出現的各類人為因素等方面綜合性考慮不夠全面。此外,道路橋梁設計過程中,如果設計人員工作態度不嚴謹,計算出現失誤等,就更會直接造成道路橋梁的安全存在問題。
道路橋梁設計方案過于陳舊
道路橋梁建設規模不斷的發展,社會對道路橋梁的設計標準提出了高技術的要求。然而,在設計方面,較多城市仍在沿用過去的道路橋梁設計方案,自然無法滿足現實需求。面對交通事業的迅猛發展,原有的設計理念已經無法滿足現實的交通狀況。設計是道路橋梁工程的靈魂,它在很大程度上決定了橋梁工程的質量、造價、施工難易程度和工期長短等。缺少創新意識、經濟指標跟不上以及設計觀念落后造成的資源浪費、安全性問題已經對我國橋梁工程技術進步帶來許多負面影響。道路橋梁設計方案需要創新,但現實卻不容樂觀,我們的道路橋梁設計在新材料、新結構和新工藝等方面的運用不足。
2道路和橋梁設計存在問題的原因
(1)老舊思想影響
時代在不斷的發展,道路橋梁承受的交通壓力越來越大,道路橋梁建設的要求也隨之提高。上個世紀,由于受到經濟發展水平的限制,一些道路橋梁的施工為了節約資源,建設要求相對較低。而現如今,道路橋梁承受的壓力越來越大,許多城市的道路橋梁設計仍然停留在上個世紀的水平上,這樣的設計結果是無法滿足現代交通發展的要求的,因此,對人們的出行造成了嚴重的安全隱患。
(2)橋梁設計考慮不全面
道路橋梁建設的設計方案存在著一定的問題。在進行道路橋梁的設計時,設計工作人員往往存在著考慮不夠全面,忽視了一些細節問題,而應該從道路橋梁的結構體系、構造、維護等方面進行綜合性的設計。比如,有的個別設計單位,在進行工程設計時,道路橋梁的計算公式和線路不夠明晰,局部受力過大?;蛘呋炷恋燃壊粔?、鋼筋質量不好等等,都嚴重威脅著道路橋梁的安全性和耐久性。
3道路和橋梁設計存在問題的應對措施
(1)提高道路橋梁設計水平
橋梁設計水平是決定道路橋梁工程成敗的關鍵所在,要給橋梁設計單位充足的時間,認真地進行科學合理的設計,同時必須遵循采用成熟技術的設計原則,絕不允許拿工程成敗做試驗,全力杜絕工程質量問題出現。設計過程中,還要處理好采用成熟技術與技術創新之間的關系,既不能提倡為創新而冒險,又要在設計中體現體現創新意識。作為橋梁設計人員,要熟悉施工工作,盡量選擇施工風險較小、施工質量易于檢查、控制的結構和施工方法。對于重大工程和工程關鍵部分,一定要用嚴謹的態度,科學的精神認真計算,杜絕因計算結果有誤而引發的事故發生,同時注意與類似工程作好優化對比,保證萬無一失。
(2)降低環境對施工材料的影響
在道路橋梁建設的施工過程中,要盡量減少環境對施工材料的影響。在具體的施工中,環境對混凝土、鋼筋等的影響是非常大的。假如施工環境相對較濕潮,那么氯離子將會對鋼筋產生非常強烈的腐蝕作用,這是一定不能夠忽視的,因此,在進行設計時,一定要保證橋面有一定的坡度,在混凝土橋面與路面層之間組號要設置保護層,避免水下滲,以此來避免環境對道路橋梁施工的影響,進而提高道路橋梁的施工質量。
(3)轉變觀念
在進行道路橋梁的安全性和耐久性的研究時,要利用科學的和可持續發展的眼光來看問題。在進行道路橋梁的設計時,要充分利用現代計算機技術進行精心的設計,加強智能化制造系統的應用,同時還要通過遙控技術等進行道路橋梁施工的有效控制。要想建設出一項高水平的道路橋梁工程項目,就必須要克服設計、施工、成本等各個方面的問題,在工程的建設中,要進行好總體規劃。一定要避免低價中標、變更設計、施工中偷工減料等現象發生,以此來保證施工質量和施工安全。在道路橋梁的施工過程中,建設方要全力為工程設計方、施工方、監理方等做好全方位的服務,提高不同部門的工作積極性,確保道路橋梁建設的質量安全,進而為人們的出行安全提供保障,同時促進城市道路建設的發展,加快城市化的進程速度。
4總結
在進行道路橋梁的設計時,要充分考慮到施工的具體情況,保證道路橋梁設計的科技性和合理性,同時還要能夠在不增加工期的同時,保證工程質量,降低工程造價,進而促進道路橋梁建設的發展。
參考文獻